数字电路课程设计病房呼叫系统

课程设计报告设计题目：病房呼叫系统1摘要本设计完成的是病房呼叫系统的功能。该设计采用主从结构，监控机构放置在医生值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，提示闹铃响起，向值班室呼叫，并点亮相应床位的指示灯。采用模块设计思想，分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。本设计分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。其中运用了8线—3线优先编码器74LS148来实现优先选择模块主要功能，其中运用自己设计的小规模逻辑门电路，7段字形译码器74LS47D和共阴极七段数码管来实现译码显示模块主要功能，运用555定时器来实现呼叫模块。本论文阐述了如何利用数字电路的思想，以及应用MULTISIM7仿真软件设计病房呼叫系统，测试，并实现其功能。关键词：病房呼叫系统，主从结构，数字电路2目录摘要..................................................................................................................................................1第1章概述..................................................................................................................3第2章课程设计任务及要求..........................................................................................42.1设计任务..........................................................................................................................42.2设计要求..........................................................................................................................4第3章系统设计...........................................................................................................43.1方案论证..........................................................................................................................43.2系统设计..........................................................................................................................53.2.1结构框图及说明....................................................................................................................53.2.2系统原理图及工作原理........................................................................................................73.3单元电路设计...................................................................................................................93.3.1单元电路工作原理................................................................................................................93.3.2元件参数选择......................................................................................................................16第4章软件仿真.........................................................................................................174.2仿真过程........................................................................................................................184.3仿真结果........................................................................................................................19第5章安装调试.........................................................................................................225.1安装调试过程.................................................................................................................225.2故障分析.......................................................................................................................23第6章结论................................................................................................................246.1对于病房呼叫系统的仿真设计.....................................................................................246.2对于数字式抢答器的安装调试.....................................................................................24第7章使用设备仪器清单..........................................................................................25参考文献.......................................................................................................................25收获、体会和建议.........................................................................................................253第1章概述病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具，可将病人的请求快速传送给值班医生或护士，是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。呼叫系统的优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它要求及时、准确、可靠、简便可行、利于推广。本设计采用主从结构，基本运作方式为。监控机构放置在医生值班室内，当病床有呼叫请求时进行声光报警，并在显示器上显示病床的位置。呼叫源（按钮）放在病房内，病人有呼叫请求时，按下请求按钮，提示闹铃响起，向值班室呼叫，并点亮相应床位的指示灯。本设计分为四个主要功能模块：呼叫显示模块，优先选择模块，译码显示模块，以及呼叫模块。这些模块共同工作完成本电路的功能实现。其中运用了8线—3线优先编码器74LS148来实现优先选择模块主要功能，其中运用自己设计的小规模逻辑门电路，7段字形译码器74LS47D和共阴极七段数码管来实现译码显示模块主要功能，运用555定时器来实现呼叫模块。通过对病房呼叫系统电路的设计、安装与调试，熟练掌握各种电子测量仪器、仪表的正确使用方法，熟悉掌握数字逻辑电路原理及各类型数字单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、整机电路统调技巧等方面知识；同时，通过对系统设计结果的理论分析，加强理论联系实际的工作能力，对加强数字逻辑电路原理与技术方法的掌握，得到全面的、系统的训练，为今后从事本专业工作奠定坚实的技术基础。4第2章课程设计任务及要求2.1设计任务设计一个病房呼叫系统。2.2设计要求（1）当有病人紧急呼叫时，产生声，光提示，并显示病人的编号；（2）根据病人的病情设计优先级别，当有多人呼叫时，病情严重者优先；（3）医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，系统按优先级别显示其他呼叫病人的病号。第3章系统设计3.1方案论证病房呼叫系统的设计方法很多，可由多种类型电路来构成，这里提供两种方案供选择：方案1：单片机系统控制方案单片机是核心控制元件，利用编程语言对其功能的设计。其优点是用软件设计替代了硬件设计，使得硬件的功能设计不再仅局限于硬件本身，而变得更加的灵活与多样，也大大降低了硬件功能设计的难度。其缺点是抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套，价格中等，制造较难，维修亦较难。方案2：数字逻辑电路控制方案数字逻辑电路控制系统主要由各种逻辑元件构成，包括计数器、触发器以及各种门电路，硬件设计思路非常简单，造价低廉，元件少，体积小，稳定性好，可靠性和性价比都很高。缺点在于功能实现后电路结构复杂，维护起来比较困难。在本设计中，采用数字逻辑电路控制系统，与单片机相比，该电路具有价格5低，元件少，体积小，稳定性好，可靠性高的特点。因此，在本设计上采用数字逻辑电路方案。3.2系统设计3.2.1结构框图及说明呼叫信号呼叫显示模块：对应床位的提示灯亮优先选择模块：对于信号进行优先选择编码译码显示模块：对信号进行译码并显示病人的床号呼叫模块：555定时器控制蜂鸣器发出5秒的响声医护人员将所有到的病例处理完后，将病例的呼叫开关断开译码显示模块：7段显示器自动熄灭，待命呼叫模块：555定时器自动清零，待命图3-1病房呼叫系统的系统结构示意图6开始待机呼叫信号呼叫显示模块：对应床位的提示灯亮呼叫模块：蜂鸣器发出5秒的响声优先选择模块：对于信号进行优先选择编码译码显示模块：对信号进行译码并显示病人的床号医生对显示的病患进行治疗，并恢复该病患的呼叫开关所有病患是否都已经医治否七段显示器自动熄灭待机呼叫模块自动复位待机是是否图3-2病房呼叫系统的系统流程图73.2.2系统原理图及工作原理系统原理设计图如